syllabus

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I miei principali obbiettivi per questo corso sono:
1. Definire le tue conoscenze pregresse e permetterti di metterle in relazione con le nuove conoscenze di questo corso
2. Stimolare e facilitare il lavoro di gruppo
3. Mettere in relazione le conoscenze di questo corso con il mondo reale attraverso lo studio di casi reali
4. Prepararti per lo studio della chimica organica, chimica analitica e biochimica
5. Sviluppare le tue competenze linguistiche per affrontare e discutere temi scientifici

 

Il programma di esame è organizzato per obbiettivi didattici. Quelle sottolineate sono considerate conoscenze irrinunciabili.

1)     Introduzione alla chimica. Struttura e composizione dell’atomo. Stechiometria         (5 ore teoria + 3 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Definire i diversi stati della materia, le proprietà e le trasformazioni chimiche e fisiche .
Conoscere le unità di misura fondamentali del sistema metrico decimale e il metodo dell’analisi dimensionale per le conversioni in altre unità di misura.
Conoscere l’uso dei dati numerici: cifre significative; arrotondamento; percentuale.
Conoscere le origini storiche della teoria atomica e l’evoluzione del concetto di struttura e composizione dell’atomo.
Descrivere gli elementi e la loro classificazione in periodi e gruppi.
Definire gli isotopi, le molecole, gli ioni, gli anioni, i cationi e le forme allotropiche .
Conoscere la formula e la nomenclatura degli acidi binari, degli ossiacidi, degli anioni derivati e dei composti ionici binari e ternari.
Descrivere i modi per definire le quantità di sostanza e le loro unità di misura: mole; numero di Avogadro; massa molare.
Esprimere la composizione in percentuale in peso.
Determinare la formula empirica dalla composizione percentuale in peso.
Conoscere le regole per attribuire i numeri di ossidazione di un elemento in un composto.
Descrivere la classificazione delle reazioni chimiche e i metodi per bilanciarle.
Determinare la quantità stechiometrica di un reagente o prodotto conoscendo la quantità di un altro reagente o prodotto .
Definire il reagente in difetto e la resa di una reazione.

2)    Teorie atomiche. Configurazione elettronica. Il legame chimico                    (18 ore teoria)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Conoscere le caratteristiche delle onde elettromagnetiche.
Descrivere le insufficienze della fisica classica e lo sviluppo della teoria dei quanti .
Conoscere gli orbitali idrogenoidi e le loro caratteristiche.
Descrivere la configurazione elettronica degli atomi anche in relazione con le loro proprietà periodiche.
Descrivere i diversi tipi di legami chimico e le proprietà geometriche delle molecole .
Conoscere i fondamenti delle teorie per predire la forma molecolare: notazione di Lewis; VSEPR; legame di valenza; orbitali molecolari.
Legame ionico e reticoli cristallini
Descrivere il legame metallico e le differenze tra conduttori, isolanti e semiconduttori
Descrivere la natura e la classificazione delle interazioni intermolecolari. Legami deboli.

 3)   Elementi di termodinamica. Equilibrio chimico. Stati della materia. Soluzioni            (10 ore teoria + 10 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Descrivere gli aspetti energetici nelle trasformazioni:
Saper definire calore; capacità termica; energia interna; entalpia; entropia; energia libera.
Descrivere le trasformazioni di stato e le caratteristiche dei diagrammi di fase .
Descrivere la natura e le caratteristiche dello stato di equilibrio.
Applicare il principio di Le Chatelier per prevedere l’effetto di una perturbazione.
Conoscere l’espressione della costante di equilibrio.
Conoscere i metodi numerici per calcolare le concentrazioni all’equilibrio.
Descrivere le proprietà dei gas
Descrivere le equazioni dei gas ideali e reali
Conoscere la teoria cinetica molecolare dei gas e l’uso della legge dei gas ideali .
Descrivere le proprietà dei solidi in relazione alla loro classificazione.
Descrivere le proprietà dei liquidi.
Descrivere la tensione superficiale
Descrivere i reticoli cristallini ed i principali modi di impaccamento
Conoscere i metodi per esprimere i rapporti relativi nelle soluzioni: molarità; normalità; frazione molare; molalità; percentuali.
Descrivere i fenomeni di solubilizzazione: insaturazione; saturazione; soprasaturazione.
Descrivere le reazioni di precipitazione e l’espressione del prodotto di solubilità .
Descrivere le proprietà colligative e le loro leggi.

 

4) Proprietà degli acidi e delle basi. Equilibri acido-base. Curve di titolazioni.              (7 ore teoria + 7 ore esercizi)

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Conoscere le differenti definizioni di acidi e basi: Arrhenius; Brønsted e Lowry; Lewis.
Conoscere l’ autoionizazione dell’acqua e il suo ruolo nelle reazioni acido-base.
Determinare il pH di una soluzione di acidi e basi forti
Descrivere le proprietà acido-base dei sali e determinare il pH di acidi e basi deboli.
Descrivere le caratteristiche delle soluzioni tampone e la loro preparazione.
Descrivere il fenomeno dell’idrolisi salina

  

5) Cinetica chimica – Elettrochimica – Case studies                        (13 ore teoria + 7 ore esercizi)          

Al termine di questa sezione lo studente deve essere in grado di:

Descrivere i fattori che influenzano la velocità delle trasformazioni chimiche .
Definire gli stadi elementari, i meccanismi e l’energia di attivazione
Descrivere il funzionamento di un catalizzatore.
Descrivere le reazioni di ossido-riduzione.
Descrivere il funzionamento delle celle voltaiche.
Conoscere l’uso dei potenziali standard e gli aspetti generali della legge di Nernst .
Discutere uno dei casi studiati durante il corso (saranno trattati in tutto 3 argomenti scelti dagli studenti durante il semestre)

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